昆明理工团队突破植入式传感器技术瓶颈 实现体内无创制造
近日,昆明理工大学研究团队在植入式无创传感器领域取得关键性技术突破。该团队成功研发出一种可在体内直接成型的柔性水凝胶生物传感器,为解决传统植入式传感器需手术植入所带来的组织损伤与生物相容性问题提供了创新路径。
体内植入式传感器是用于实时监测生理信号的重要医疗设备,广泛应用于疾病诊断和健康监测。但其依赖手术植入的模式,不仅存在创伤风险,还可能引发排异反应,限制了在临床上的推广。昆明理工团队通过开发一体式柔性水凝胶传感器,从制造源头上突破了这一限制,实现了非侵入性、体内成型的传感器制造。
该技术的关键在于采用近红外3D打印体内制造方法,结合核壳结构上转换纳米粒子与吲哚菁绿的敏化机制,构建嵌入式紫外上转换光源。通过外部近红外光照射,可在体内诱导光聚合反应,使传感器材料直接在目标部位成型。实验显示,该传感器在小鼠模型中可精准捕捉肌肉活动,将运动状态转化为电信号,成功识别站立、奔跑、跳跃等不同行为,表现出优异的性能。
该传感器使用了具备高柔性和良好生物相容性的多功能微晶水凝胶材料,不仅适用于个性化健康监测,也为疾病早期检测提供了新的可能。这项研究成果为植入式柔性传感器的定制化制造提供了非侵入性解决方案,同时拓展了微晶水凝胶在精准医疗领域中的应用边界。
这一技术的突破有望推动神经肌肉监测、慢性病管理等临床场景中医疗设备的发展,加速医疗监测向无创、精准和个性化的方向演进。
审核编辑:黄宇